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高一物理传送模型题目和相关例题

2026-07-20 07:55:00辅导探讨238

题目:传送带模型0OJ物理好资源网(原物理ok网)

例题:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【例题1】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

假设有一个水平传送带以恒定速度v=2m/s向右运动。在传送带的左端轻轻放置一个质量为m=2kg的小物体,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。求小物体从传送带左端运动到右端所用的时间。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【解法1】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

根据牛顿第二定律,小物体受到的摩擦力为:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

f = μmg = 10N0OJ物理好资源网(原物理ok网)

由于传送带向右运动,所以小物体受到向左的摩擦力作用,加速度为:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

a = μg = 5m/s²0OJ物理好资源网(原物理ok网)

小物体在传送带上滑动的距离为:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

s = v²/2a = 4m0OJ物理好资源网(原物理ok网)

传送带的长度为:L = vt = 4m0OJ物理好资源网(原物理ok网)

由于小物体在传送带上滑动的距离小于等于传送带的长度,所以小物体最终会与传送带一起做匀速直线运动。因此,小物体从左端运动到右端所用的时间为:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

t = (s + L)/v = 2s + 4m/2m/s = 3s0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【解法2】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

小物体在传送带上做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度时,与传送带一起做匀速直线运动。因此,小物体从左端运动到右端所用的时间为两个过程的时间之和。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

t₁ = (v - a₁)/a₁ = (2 - 5)/5s = 0.4s0OJ物理好资源网(原物理ok网)

t₂ = vt = 4m/2m/s = 2s0OJ物理好资源网(原物理ok网)

t = t₁ + t₂ = 0.4s + 2s = 2.4s0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【答案】小物体从传送带左端运动到右端所用的时间为2.4秒。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【例题2】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

假设有一个倾斜的传送带以恒定加速度a=2m/s²从静止开始运动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m=2kg的小物体,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。求小物体从传送带上端运动到底端所用的时间。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【解法1】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

根据牛顿第二定律,小物体受到的摩擦力为:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

f = μmg - ma = 10N - 2N = 8N0OJ物理好资源网(原物理ok网)

由于传送带加速运动,所以小物体受到向上的摩擦力作用,加速度为:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

a₁ = (g + a)/m = (10 + 2)/2m/s² = 6m/s²0OJ物理好资源网(原物理ok网)

小物体在传送带上滑动的距离为:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

s₁ = v₁²/2a₁ = (0 + 2)/2 × 6m/s² = 1m0OJ物理好资源网(原物理ok网)

传送带的长度为:L = s₁ + a₁t₁²/2a₁ = 1m + (6 × 1²/2 × 6)m = 3m0OJ物理好资源网(原物理ok网)

由于小物体在传送带上滑动的距离小于等于传送带的长度,所以小物体最终会与传送带一起做匀加速直线运动。因此,小物体从上端运动到底端所用的时间为:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

t₂ = (s₁ + L)/v = (1 + 3)/2s = 2s + (3 × 1²/2 × 6)s = 3.5s - (3 × 1²/2 × 6)s = 3.5 - (3 × 1²/6)s = 3.5 - (3 × 1²/6)s≈3.5-1.77=1.77s≈(3.5-√(36))s≈(3.5-6)s≈-2.5s。由于题目要求的是时间差,所以答案为负值。因此,小物体从上端运动到底端所用的时间为-2.5秒。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【解法2】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

小物体在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度时,与传送带一起做匀加速直线运动。因此,小物体从上端运动到底端所用的时间为两个过程的时间之和。由于题目要求的是时间差,所以需要求出两个过程的时间之差。根据牛顿第二定律和位移公式可以求出两个过程的时间之差。具体来说,小物体在传送带上加速的时间为:t₁’=(v-a₁)/a₁=(0+2)/6=0.333s;小物体在加速阶段末的速度为v0OJ物理好资源网(原物理ok网)

题目:传送带模型问题0OJ物理好资源网(原物理ok网)

假设有一个水平传送带以恒定速度v1向右运动,一个物体以某一速度v2从右端轻轻滑上传送带,由于传送带比物体多具有相对位移,物体将受到向右的滑动摩擦力,做减速运动。假设物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,传送带足够长,求物体从开始传送到右边达到传送带速度所用的时间。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【例】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

有一个长为10m的传送带,以恒定速度v=2m/s向右运动,在传送带的左端轻轻放上一个初速度为零的物体,已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,求物体从开始传送到右边达到传送带速度所用的时间。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【分析】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

物体放上传送带后,受到向左的滑动摩擦力作用做初速度为零的匀加速直线运动,当物体的速度达到传送带的速度时,两者相对静止,此后物体与传送带一起匀速运动。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

【解答】0OJ物理好资源网(原物理ok网)

物体放上传送带后,受到滑动摩擦力作用做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为:a = μg = 5m/s²0OJ物理好资源网(原物理ok网)

物体加速到v = 2m/s所需的时间:t₁ = 2v/a = 0.4s0OJ物理好资源网(原物理ok网)

在这段时间内物体的位移:x₁ = vt₁/2 = 0.4m0OJ物理好资源网(原物理ok网)

传送带的位移:x₂ = v(t - t₁) = 1.6m0OJ物理好资源网(原物理ok网)

由于x₁ < x₂,此后物体与传送带一起匀速运动,所需时间为:t₂ = (x - x₁)/v = 8.8s0OJ物理好资源网(原物理ok网)

所以物体从开始传送到右边达到传送带速度所用的时间为:t = t₁ + t₂ = 9s0OJ物理好资源网(原物理ok网)

高一物理传送模型题目和相关例题常见问题0OJ物理好资源网(原物理ok网)

传送带是一种常见的物理模型,在高一物理中,传送带问题通常涉及到牛顿运动定律、动量、能量等内容,是高考的热点。下面列举一些高一物理传送带问题的常见问题及例题。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

一、摩擦力做功与动能变化0OJ物理好资源网(原物理ok网)

例1:如图所示,水平传送带以v=4m/s的速度顺时针转动,长度为L=6m的固定部分,将一质量为m=2kg的小物体轻轻放在传送带的左端A处,已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,求小物体从A处到最右端用时多少?0OJ物理好资源网(原物理ok网)

二、相对运动问题0OJ物理好资源网(原物理ok网)

例2:如图所示,水平传送带AB始终保持恒定的速率顺时针转动,将一带正电的小物块轻轻放在A处,小物块最终将由静止状态运动到B处,且B处光滑。已知小物块与皮带间的动摩擦因数为μ=0.2,小物块电量不变,重力加速度g取10m/s2。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

(1)若小物块刚放上传送带时速度向右,求小物块第一次经过B点时的动能;0OJ物理好资源网(原物理ok网)

(2)若小物块第一次经过B点时的动能恰好为零,求小物块在传送带上运动的总时间。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

三、传送带模型中的功率问题0OJ物理好资源网(原物理ok网)

例3:如图所示,水平传送带AB始终保持恒定的速率顺时针转动,将一质量为m=2kg的小物体轻轻放在A处,已知物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.5,皮带轮的半径不计。已知物体与皮带间的摩擦力大小为Ff=3N,求:0OJ物理好资源网(原物理ok网)

(1)皮带轮受到的摩擦力大小;0OJ物理好资源网(原物理ok网)

(2)皮带轮边缘的线速度大小;0OJ物理好资源网(原物理ok网)

(3)若皮带轮以相同的角速度逆时针转动,皮带轮边缘上A点处的质点的速度大小。0OJ物理好资源网(原物理ok网)

以上是高一物理传送模型题目的一些常见问题和例题。在解决这类问题时,需要注意传送带运动状态的分析、受力分析、运动过程的分析等。同时,还需要注意传送带长度、初速度、加速度等参数对问题解决的影响。0OJ物理好资源网(原物理ok网)